PI3K/AKT通路介导FAS与HER2相互作用调控大肠癌恶性表型及其分子机制研究

脂肪酸合酶（FAS）是脂肪酸生物合成过程中将小分子碳聚合成长链脂肪酸的关键酶；原癌基因HER2/neu编码跨膜受体型酪氨酸蛋白激酶。FAS、HER2在正常肠粘膜组织常呈微量表达，在大肠癌组织中特异性高表达。本课题组前期研究已证明FAS抑制剂可特异性抑制肠癌细胞增殖、诱导凋亡。FAS、HER2对肠癌细胞恶性表型的影响及其分子机理目前尚不清楚。结合我们前期研究结果及该领域最新研究动态，推测：在大肠癌演进过程中FAS 及HER2的交互作用可能起着重要作用；其可能通过PI3K/AKT信号通路介导来调控肠癌的恶性表型。本课题拟通过多层次实验探索特异性抑制大肠癌细胞FAS、HER2表达和/或阻断PI3K/AKT信号通路对大肠癌恶性表型的影响。以期深入探讨FAS-PI3K/AKT-HER2通路调控大肠癌细胞增殖、侵袭及转移等恶性表型及其分子机理，以期为大肠癌靶向治疗寻找有价值的靶点提供实验理论依据。

众多研究表明，能量代谢异常与肿瘤恶行性之间的联系甚为密切。脂肪酸合酶（fatty acid synthase, FASN）是介导的脂肪酸从头合成的限速酶；PI3K/Akt信号通路参与多种肿瘤细胞的物质能量代谢，并且对其恶性生物学行为具有重要的调控作用；人类表皮生长因子受体2(human epidermal growth factor receptor-2,HER2)在多种肿瘤组织中高表达，有研究报道HER2的活化能够导致FASN的过表达。有关HER2以及FASN是否通过PI3K/Akt信号通路调控大肠癌的恶性表型尚未见报道，其分子机制值得探究。本研究旨在探讨“HER2-PI3K/Akt-FASN轴”调控大肠癌恶性表型的分子机制。本项目首先收集临床大肠癌病例标本，应用RT-qPCR、Western Blot等技术检测FAS、HER2、phosphoAKT基因表达及其相关性分析；再利用RNAi技术沉默大肠癌细胞中HER2以及FASN的表达，通过使用PI3K/Akt信号通路阻滞剂，应用RT-qPCR、Western Blot、流式细胞术、Transwell小室、MTT、平板克隆等研究方法检测FAS、HER2、phosphoAKT基因表达状况及与大肠癌细胞恶行性的相关性；最后考察FAS-PI3K/AKT-HER2通路对大肠癌细胞在裸鼠体内成瘤试验的影响。研究结果显示：临床大肠癌组织中多数大肠癌组织FAS及HER2表达多呈强阳性,并存在PI3K/Akt信号通路的过度激活；大肠癌Caco-2细胞中HER2表达抑制可下调FASN的表达并诱导大肠癌细胞的早期凋亡、抑制大肠癌细胞的增殖以及迁移能力；大肠癌细胞的FASN下调可诱导HER2表达下调；抑制大肠癌细胞中PI3K/Akt信号通路的活性能够明显降低HER2以及FASN表达；FAS-RNAi能够有效抑制大肠癌细胞移植瘤的FAS表达，进而下调大肠癌细胞的HER2表达、抑制大肠癌细胞的增殖成瘤能力，减缓肿瘤生长速度。提示：PI3K/Akt信号通路介导的HER2与FASN交互作用可能调控大肠癌细胞的恶性表型，“HER2-PI3K/Akt-FASN轴”在大肠癌的发生、发展、浸润、转移过程中具有重要作用。